Niedrig-Temperatur-Sinterung

Niedrig-Temperatur-Sinterung von Geschirr- und technischem Porzellan auf ultraleichten, hochporösen Brennplatten

Im Verbundvorhaben "Niedrig-Temperatur-Sinterung" wurde der Produktionsprozess für Geschirr und technisches Porzellan optimiert. Es wurden Rohstoffmischungen so aufbereitet, dass daraus Porzellan bei einer Sintertemperatur von 1.220 Grad Celsius hergestellt werden kann. Die Sintervorgänge bei niedrigerer Endtemperatur führen zur Einsparung von erheblichen Mengen Erdgas. Zudem werden heimische statt importierte Rohstoffe sowie Recyclingmaterial eingesetzt.

Die Produktion von technischem und Geschirrporzellan ist sehr rohstoff- und energieintensiv. Die Preise für alle keramischen Rohstoffe steigen jedoch und das benötigte Erdgas wird immer knapper. Deshalb ist eine optimale und nachhaltige Verwendung der Ressourcen erforderlich.

Die Projektpartner prüften, welche der importierten Roh- und Hilfsstoffe durch nationale Ersatzstoffe substituiert werden können. Durch die daraus resultierenden kürzeren Transportwege können die Rohstoffkosten um 20 Prozent sinken. Zudem lassen sich Ressourcen durch den Einsatz von Recyclingmaterialien einsparen. Indem Scherben und Ausschussporzellan zu Porzellanscherbenmehl gemahlen und wiederverwertet werden, reduzieren sich der Rohstoffeinsatz und die Kosten. Außerdem entfallen Deponiekosten und die Deponierung von Material mit Grundwassergefährdungspotential entfällt. Um die eingesetzten Rohstoffe effizienter zu nutzen, wurde zudem die Produktqualität durch den gezielten Einsatz von  "Feuerfest"-Tonen verbessert, so dass es weniger Ausschuss gibt.

Weiterhin entwickelten die Verbundpartner ultraleichte und hochporöse Brennplatten. Da die Sintertemperatur um 60 Grad Celsius von 1.280 auf 1.220 Grad Celsius gesenkt werden konnte, ist der Einsatz dieser Brennhilfsmittel auch mit der aus der hohen Porosität resultierenden geringeren Festigkeit möglich. Der geringere Materialeinsatz für die Brennhilfsmittel führt dazu, dass weniger Erdgas zum Aufheizen benötigt wird. Die Absenkung der Brenntemperatur eröffnet die Möglichkeit der Substitution des fossilen Erdgases durch regeneratives Holzgas als Brennstoff für die Sinteröfen.

Insgesamt lassen sich mit dem neuen Verfahren durch den Einsatz von Recyclingmaterial bis zu 60 Prozent Rohstoffe einsparen. Die Materialkosten lassen sich um etwa 50 Prozent und die Energiekosten um etwa 20 Prozent reduzieren. Indem die Menge des eingesetzten Erdgases reduziert oder durch Holzgas ersetzt wird, ergibt sich zudem eine CO2-Einsparung. Die erforschten Technologien sind in der gesamten keramischen Industrie verwertbar. Die Substitution von Erdgas durch Holzgas kann mittelfristig auch auf andere Erdgasfeuerungsanlagen übertragen werden.


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Kontakt

Johannes Rösler
Rösler Ceramtec GmbH
Telefon: +49 (0) 9269 78-30

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Fona - Forschung für Nachhaltigkeit
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